이더리움의 진화: 레이어 2 확장과 원클릭 멀티체인의 무한한 잠재력

저자: YBB 캐피탈 펠로우 Ac-Core; 편집: 0xjs@Golden Finance

TLDR:

• 통합된 표준이 없고 블록체인마다 아키텍처와 합의 메커니즘이 다르기 때문에 크로스체인 자산 전송은 프로세스는 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 기존의 제3자 브리지는 신뢰와 보안 문제에 직면해 있으며, 중앙화된 브리지는 유동성을 유지하고 비용을 사용자에게 전가해야 합니다. 원클릭 체인 발행은 트릴레마 딜레마를 해결하는 것과 유사하게 자산 브리징을 위한 절충안입니다.

• 시장 성숙은 OP 스택과 슈퍼체인이 선행되며, 베이스가 성공 사례로 꼽힙니다.

AggLayer는 기본적으로 이더리움과 호환되며 더 쉽게 수용되지만 집계 프로세스가 안전하고 신뢰할 수 있는지 확인해야 하며, Elastic Chain의 성공은 ZKSync의 개발에 달려 있으며, OP의 단기 강세와 장기 강세에는 ZK.

• 업계의 혁신 부족을 배경으로 DeFi는 여전히 롤업의 주요 적용 시나리오입니다. 현재 DePIN, RWA, 대형 게임파이 프로젝트는 롤업에 등장할 가능성이 낮고, 소셜파이와 NFT 시장은 등장할 수 있지만 시장 열기는 불확실합니다. 블록체인 전체가 매튜 효과를 보이고 있으며, 롤업의 무제한 증분 출시 추세는 장기적으로는 선두에, 단기적으로는 중하위 계층에 주목할 필요가 있습니다.

1. 아일랜드 체인 연결: 브릿지 문제

체인 간 자산 전송 시 각 블록체인은 고유한 아키텍처, 합의 메커니즘, 상태 증명, 상태 전환을 가지고 있으며, 통일된 표준과 상호운용성이 부족하여 복잡한 체인 간 통신과 데이터 교환이 이루어집니다. 이러한 검증 프로세스는 온체인에서 수행하기에는 비용이 너무 많이 드는 경우가 많습니다. 이러한 한계로 인해 다른 체인의 상태를 검증하기 위한 다자간 서명 위원회가 확산되었습니다. 그 결과 모든 블록체인 간의 상호 운용성을 가능하게 하는 보편적인 탈중앙화 표준이나 프로토콜이 없어 서로 다른 블록체인 간의 자유로운 자산 흐름이 제한되고 있습니다.

체인 간 자산 전송을 가능하게 하기 위해 여러 서드파티 브리지가 등장했지만, 이러한 브리지는 신뢰 문제와 관련된 심각한 사이버 보안 문제에 직면해 있습니다. 중앙화된 브릿지가 완벽한 보안을 보장할 수 있다고 해도, 각 통합 체인에서 충분한 유동성을 유지해야 이러한 운영 비용을 사용자에게 전가할 수 있습니다. 현재 네이티브 탈중앙화 자산 브리징을 만족시키지 못하고 써드파티 브리지를 신뢰하기 어렵기 때문에 ZKsync, Polygon, Optimism은 현지화된 멀티체인 확장을 가능하게 하는 Elastic Chain, AggLayer, Superchain Explainer와 같은 네이티브 솔루션을 도입하게 되었습니다.

2. ZKsync 3.0: Elastic Chain

이미지 크레딧: zksync.mirror

2023년, ZKsync의 주요 개발사인 매터 랩스는 개발자들이 ZKsync 기술을 기반으로 자신만의 블록체인을 구축할 수 있는 툴킷인 ZK Stack을 출시했습니다. 기본적으로 이러한 커스텀 체인은 엘라스틱 체인을 통해 상호 연결되며, ZKsync 3.0은 단일 이더리움 L2에서 엘라스틱 체인으로 전환됩니다.

2024년 6월 7일에 출시된 ZKsync 3.0 프로토콜 코어 업그레이드는 현재까지 가장 복잡한 ZKsync의 업그레이드입니다. 이 업그레이드는 지속적으로 확장되는 상호운용 가능한 ZK 체인 네트워크를 지원하기 위해 ZKsync L1 브리지를 공유 라우터 계약으로 재구성합니다.

ZK Stack 프레임워크는 체인 간의 기본, 탈신뢰, 저비용 상호운용성을 가능하게 합니다.

매터 랩스는 "Elastic Chain은 수학적으로 검증된 방법으로 보안을 유지하면서 통합되고 직관적인 사용자 경험에서 원활한 상호 운용성을 갖춘 무한히 확장 가능한 ZK 체인(롤업, 밸리디움, 볼루션)의 네트워크입니다."라고 설명합니다. ZKsync ZKsync 에코시스템 내에서 상호 운용성을 더욱 원활하고 효율적으로 만들 수 있도록 설계되었습니다."

2.1 엘라스틱 체인 아키텍처

엘라스틱 체인은 ZK 기술에만 의존하지 않으며, ZK가 아닌 다른 멀티체인 시스템에 단순히 ZK 방지 '패치'를 추가할 수도 없습니다. 전반적으로 네트워크는 ZK 라우터, ZK 게이트웨이, ZK 체인의 세 가지 구성요소를 통해 구현됩니다.

1. ZK 라우터:

• 코어 라우팅 메커니즘:& nbsp;ZK 라우터:

• 코어 라우팅 메커니즘:& nbsp;ZK 라우터:

• 크로스체인 통신: 효율적인 크로스체인 통신 프로토콜을 사용하는 ZK 라우터는 서로 다른 체인 간의 빠르고 안전한 데이터 전송을 보장하여 전반적인 네트워크 상호운용성과 성능을 향상시킵니다.

2. ZK 게이트웨이:

• 진입 및 퇴장 노드: ZK 게이트웨이는 ZKSync 3.0 네트워크의 진입 및 퇴장 노드 역할을 합니다. 외부 블록체인(예: 이더넷 메인넷)과 ZKSync 네트워크 간의 상호 작용을 처리하는 노드입니다.

• 자산 브리징: 외부 블록체인과 ZKSync 네트워크 간의 자산 브리징 및 전송을 담당하여 서로 다른 체인 간의 자산이 안전하고 효율적으로 흐르도록 보장합니다.

• 거래 집계: 사용자 거래를 일괄적으로 집계한 다음 영지식 증명을 생성하고 검증을 위해 외부 블록체인에 제출하여 온체인 데이터 부하와 거래 비용을 줄입니다.

• 미들웨어: 이더와 ZK 체인 사이에 배포되는 미들웨어로 이해할 수 있으며, ZK 체인 간의 완전한 상호운용성을 가능하게 합니다.

3. ZK 체인: 영지식 증명을 생성하고 검증하여 트랜잭션의 유효성과 보안을 보장하고 그 결과를 ZK 라우터에 제출하여 롤업 및 조정을 수행합니다. ZK 게이트웨이를 통해 L1 스마트 컨트랙트에 상호 연결되며, 완전히 독립적이고 사용자 정의가 가능하며 ZK 스택을 사용하여 구축됩니다.

ZKsync에 따르면 게이트웨이는 엘라스틱 체인의 핵심 구성 요소로, ZK 체인을 이더로 원활하게 결제할 수 있게 해줍니다. 게이트웨이를 통해 이더에 증명과 데이터를 제출하면 다음과 같은 이점을 누릴 수 있습니다.

• 크로스 배치 및 크로스 체인 증명 합성: L1 검증 비용 절감.

• 상태 증분 압축: 게이트웨이로 전송되는 작은 데이터 배치를 압축하여 효율적으로 L1에 큰 배치로 전달합니다.

• 더 빠른 최종성: 체인 증명을 검증하고 지연 시간이 짧은 크로스 체인 브리징을 위해 충돌을 방지합니다. 다수의 검증자를 서약함으로써 강화되며 Z K 체인은 다른 체인을 신뢰할 필요가 없습니다.

• 크로스 체인 증명 합성: L1 검증 비용을 절감합니다.

• 활동: 각 ZK 체인의 활동은 검증자가 독립적으로 관리하며, 게이트웨이는 활동에 영향을 미치지 않습니다. 체인은 게이트웨이를 자유롭게 떠날 수 있습니다.

• 검열 방지: 체인 간 거래를 강제하는 것은 일반적인 L1 검열 방지 거래보다 저렴하므로 모든 사용자가 더 쉽게 이용할 수 있습니다.

ZK 체인은 ZK 게이트웨이를 사용할 필요가 없으며, 체인의 보안을 손상시키지 않고 자유롭게 ZK 게이트웨이 네트워크를 떠나 이더로 직접 정산할 수 있습니다. ZK 게이트웨이를 사용하는 것과 이더로 직접 결제하는 것 사이를 전환할 수 있으며, 네트워크 탄력성과 안정성을 보장하기 위해 탈중앙화된 신뢰할 수 없는 검증자 클러스터에 의해 운영됩니다. 이 탈중앙화된 검증 프로세스에 참여하려면 ERC20 토큰이 필요합니다. ZKSync 네트워크 거버넌스는 이 목적을 위해 토큰(아마도 ZK 토큰)을 할당할 것입니다.

검증자에게는 브리지 수수료와 ZK 게이트웨이에 게시된 증분 상태 데이터의 바이트당 수수료가 부과됩니다. 이는 온체인 트랜잭션의 가치가 증가함에 따라 검증자의 수입이 기하급수적으로 증가할 수 있기 때문에 검증자가 ZK 게이트웨이에 참여하도록 인센티브를 제공합니다. 또한 검증자가 제공하는 재압축 서비스로 인해 ZK 게이트웨이를 통해 데이터를 정산하는 것이 이더 네트워크에서 직접 정산하는 것보다 저렴하기 때문에 대부분의 ZK 체인이 참여하기로 선택할 가능성이 높습니다.

3. 폴리곤 2.0: 어글레이어

이미지 크레딧: Polygon Agglayer

3.1 아글레이어 설계의 기원

OP 스택 및 ZK 스택과 마찬가지로, 폴리곤 CDK를 사용하여 생성된 블록체인은 통합 브리징 및 보안 서비스를 활용하여 다른 블록체인과의 상호운용성을 달성하기 위해 아글레이어에 직접 통합할 수 있습니다. 이것이 폴리곤 2.0의 핵심 아키텍처를 구성합니다.

애글레이어의 핵심 아이디어는 엄브라 리서치가 제안한 공유 유효성 시퀀싱 설계에서 파생되었습니다. 이 설계는 여러 옵티미스틱 롤업 간의 원자적 교차 체인 상호운용성을 달성하는 것을 목표로 합니다. 공유 시퀀서를 사용하면 시스템은 여러 롤업의 트랜잭션 시퀀싱과 상태 루트 게시를 통합하여 원자성과 조건부 적용을 보장할 수 있습니다.

이를 위해서는 다음 세 가지 요소가 필요합니다.

• 공유 시퀀서: 크로스체인 트랜잭션 요청을 수신하고 처리합니다.

• 블록 구성 알고리즘: 공유 시퀀서는 크로스 체인 연산이 포함된 블록을 구성하고 원자성을 보장합니다.

• 공유 부정 증명: 크로스 체인 작업을 수행하기 위해 관련 롤업 간에 공유 부정 증명 메커니즘이 구현됩니다.

기존 롤업에는 이미 레이어 1과 레이어 2 간의 양방향 메시징 기능이 있기 때문에 엄브라는 이 세 가지 구성 요소를 보완하기 위해 MintBurnSystemContract(Burn과 Mint)를 추가하기만 하면 됩니다.

워크플로우:

• 체인 A에서의 번 작업: 모든 컨트랙트 또는 외부 계정으로 호출할 수 있으며 성공 시 번트리에 로그인됩니다.

• 체인 B에서의 채굴 작업: 시퀀서에 의해 성공적으로 실행된 후 mintTree에 기록됩니다.

변수 및 일관성:

• 머클 루트 일관성: 체인 A에 있는 burnTree의 머클과 체인 B에 있는 mintTree의 머클입니다. 체인 간 작업의 일관성과 원자성을 보장하기 위해 체인 A의 burnTree와 체인 B의 mintTree의 루트는 동일해야 합니다.

시스템 운영:

• 공유 시퀀서는 두 롤업에서 이더로 트랜잭션 배치와 선언된 상태 루트를 게시할 책임이 있습니다. 중앙화 또는 탈중앙화(예: Metis)가 가능합니다. 시퀀서는 트랜잭션을 수신하고 롤업 A와 B에 대한 블록을 생성합니다. 시퀀서는 두 롤업의 트랜잭션 배치와 선언 상태 루트를 이더에 게시할 책임이 있습니다. A의 트랜잭션이 MintBurnSystemContract와 성공적으로 상호 작용하면 B에서 해당 Mint 트랜잭션을 실행하려고 시도하고, Mint 트랜잭션이 성공하면 B에서 해당 Mint 트랜잭션을 실행하려고 시도합니다. 민트 트랜잭션이 성공하면 A의 소각 트랜잭션과 B의 민트 트랜잭션을 모두 포함하며, 실패하면 두 트랜잭션 모두 제외합니다.

3.2 어글레이어 핵심 구성요소:

폴리곤 2.0의 어글레이어에서는 통합 브리지와 비관적 증명이 핵심 구성요소입니다.

1. 통합 브리지

기술 프레임워크:

• 크로스체인 커뮤니케이션:

통합 브리지의 핵심은 서로 다른 체인 간의 원활한 커뮤니케이션을 실현하는 것입니다. 크로스 체인 통신 프로토콜을 통해 서로 다른 레이어2 솔루션과 메인 이더넷 네트워크 간에 데이터 및 자산을 전송할 수 있도록 지원합니다.

• 유동성 통합: 브리지는 서로 다른 레이어2 솔루션의 유동성을 통합하여 사용자가 유동성 파편화에 대한 우려 없이 체인 간 자산을 자유롭게 전송할 수 있도록 합니다.

구현 로직:

• 메시징: 통합 브리지는 관련 거래 정보가 포함된 메시지가 브리지 프로토콜을 통해 체인 간에 전달되는 메시징 메커니즘을 통해 크로스 체인 커뮤니케이션을 구현합니다.

• 자산 잠금 및 해제: 사용자가 체인에서 자산을 잠그면, Unified Bridge는 대상 체인에서 해당 자산의 동등한 가치를 해제합니다. 이 프로세스는 스마트 컨트랙트를 사용하여 보안과 투명성을 보장합니다.

• 상호운용성 프로토콜: 서로 다른 체인 간의 상호운용성을 보장하기 위해 Unified Bridge는 표준화된 상호운용성 프로토콜을 사용합니다. 이러한 프로토콜은 크로스 체인 트랜잭션의 처리, 검증, 잠재적 충돌 해결 방법을 정의합니다.

출처: 집계된 출처 블록체인: 새로운 논제

2. 비관적 증명

기술적 프레임워크:

• 보안: 비관적 증명은 사기 거래를 방지하기 위해 고안된 보안 조치입니다. 모든 거래가 유효한지 확인하기 위해 거래 유효성 검사 중에 추가 확인 단계를 도입합니다.

• 지연된 검증: 낙관적 증명과 달리 비관적 증명은 거래가 악의적일 수 있다고 가정하고 확인 전에 전체 검증을 수행합니다.

구현 로직:

• 예비 검증: 거래가 제출된 직후 시스템은 거래의 기본 정보, 서명의 유효성 확인 등을 포함하는 예비 검증을 수행합니다.

• 심층 검증: 예비 검증을 통과한 거래는 시스템이 일련의 스마트 컨트랙트를 호출하여 거래의 복잡성과 잠재적 위험을 확인하는 심층 검증 단계로 들어갑니다.

• 분쟁 해결: 검증 과정에서 문제가 발견되면 시스템은 분쟁 해결 메커니즘을 트리거합니다. 이를 통해 사용자와 검증자는 분쟁을 해결하고 거래의 최종 유효성을 보장하기 위해 추가 증거를 제출할 수 있습니다.

Agglayer는 통합 브리지와 비관적 증명을 통합하여 매우 안전하고 확장 가능하며 상호 운용 가능한 블록체인 환경을 제공합니다. 이러한 구성 요소는 시스템의 보안을 강화할 뿐만 아니라 크로스체인 트랜잭션을 단순화하고 사용자가 체인 전반에서 더 쉽게 상호작용할 수 있도록 합니다. 자세한 내용은 YBB 캐피탈의 이전 글 "모듈성에서 어그리게이션으로: 폴리곤 2.0의 어글레이어 코어 탐구"에서 확인하실 수 있습니다.

4. 옵티미즘: 슈퍼체인 설명

2023년 옵티미즘은 이더리움 확장 솔루션인 옵티미즘 슈퍼체인을 위한 초기 프로젝트인 OP 스택으로 통합 네트워크의 표준을 설정하면서 원클릭 체인 배포를 개척했습니다. OP 스택은 이더리움 확장 솔루션인 옵티미즘 슈퍼체인의 시작점이자 OP 스택을 사용하여 구축된 모든 L2 간의 상호 작용 및 트랜잭션의 허브입니다.

옵티미즘 슈퍼체인은 공통의 OP 스택 개발 스택, 브리지, 통신 레이어, 보안을 공유하여 개별 체인이 하나의 단위로 조정되고 작동할 수 있도록 보장합니다. 이 구조는 각각 고유한 목적과 기능을 가진 다섯 가지 레이어로 나눌 수 있습니다.

• 데이터 가용성 레이어: 주로 이더 DA를 통해 OP 스택을 기반으로 체인에 원시 입력의 주요 소스를 결정합니다.

• 소팅 레이어: 사용자 트랜잭션이 수집되고 사용자 트랜잭션이 수집되고 전달되는 방식을 제어하며, 일반적으로 단일 시퀀서가 관리합니다.

• 파생 레이어: 주로 롤업 기술을 사용하여 원시 데이터를 실행 레이어의 입력으로 처리합니다.

• 실행 계층: 이더넷 가상 머신(EVM)을 중심 모듈로 하여 시스템 상태 구조와 전환 기능을 정의합니다.

• 정산 레이어: 증명 기반 장애 검증을 통해 외부 블록체인이 운영 스택 체인의 유효한 상태를 확인할 수 있도록 합니다.

옵티미즘 슈퍼체인은 엘라스틱 체인, 애글레이어에 비해 가장 먼저 시장에 진입하여 상당한 점유율을 차지하고 있습니다. 특히 이를 기반으로 출시된 Base는 일일 가스 지출의 상당 부분을 차지하며, 이는 높은 온체인 활동을 반영합니다.

< /p>

출처: Dune Optimism - 슈퍼체인 온체인 데이터

5. 원클릭 체인에 대한 주관적 견해 생각

5.1 AggLayer, 슈퍼체인, 엘라스틱 체인의 경쟁 분석

(이 부분은 필자의 개인적인 의견일 뿐입니다.)

위 세 가지 확장 솔루션은 각각의 롤업 확장에 대한 이야기를 이어가고 있으며, 시장 성숙도 측면에서 OP Stack과 Superchain이 선두를 달리고 있으며, 그중 가장 성공적인 솔루션은 Base입니다.

AggLayer는 기본 프로토콜을 크게 수정하지 않고도 기존 이더리움 네트워크에서 바로 실행되는 네이티브 호환성이라는 장점이 있습니다. 따라서 기존 이더리움 사용자와 개발자가 더 쉽게 접근할 수 있습니다. 문제는 집계 프로세스의 보안과 신뢰성을 보장하는 것입니다.

엘라스틱 체인에 대한 초기 판단은 ZKsync 생태계의 발전과 커뮤니티 구축을 살펴보는 것입니다. ZKsync 자체가 발전하지 않는다면, 시장과 기술의 관점에서 볼 때, 단기적으로는 OP에 강세, 장기적으로는 ZK에 강세를 보일 수 있으며, 개발자를 유치하고 커뮤니티 열정을 유지하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.

그러나 최근 확장된 롤업 기반 솔루션이 잠재적인 경쟁자로 부상했습니다. 이 솔루션은 시퀀서를 이더넷 자체인 L1으로 직접 이동하므로 L2에 대한 추가 시퀀서나 복잡한 검증 단계가 필요하지 않습니다. 몇 가지 잠재적인 MEV 문제에도 불구하고, 이 네이티브 확장 접근 방식은 향후 발전을 위해 계속 주시할 가치가 있습니다.

< /p>

출처: ZKsync - Elastic Chain 소개

5.2 롤업의 향후 동향 및 적용 사례 혁신

전반적으로 이더리움의 주요 확장 솔루션인 롤업은 '원클릭 체인'이 확산됨에 따라 계속 늘어날 것입니다. 2023년에 비트코인 생태계가 번성하더라도, 비네이티브 스케일링은 많은 이더리움 스케일링 아이디어를 차용할 것입니다. 시장의 혁신이 제한적이기 때문에 롤업 애플리케이션의 혁신과 영향력은 제한적일 수 있습니다.

각 VM 체인에서 TVL은 시장 변화와 관계없이 핵심 지표이므로 가장 먼저 적용될 애플리케이션은 다양한 탈중앙 금융 프로토콜이 될 가능성이 높습니다. 또한 소셜파이 프로토콜과 NFT 거래 시장도 있을 수 있습니다.

다른 영역에서는 DePIN은 롤업과 L1에서 고전할 것으로 보이며 솔라나에서 리더가 등장할 가능성이 높고, RWA 개념은 롤업에 대한 신뢰도가 낮은 L1에서 발전할 가능성이 높으며 게임파이도 등장하겠지만 대형 게임은 게임파이가 중심인 롤업에서만 기회를 얻을 수 있을 것입니다. 따라서 가장 확실한 애플리케이션은 여전히 디파이 관련 애플리케이션입니다.

그러나 블록체인 업계에는 분명 매튜 효과가 존재하며, 멀티체인 시대가 도래하면 자원이 헤드 프로젝트에 집중되고 강자는 더 강해지고 약자는 도태될 것입니다.

YBB Capital 연구 보고서 원문 링크